JP3636546B2

JP3636546B2 - ゴム組成物

Info

Publication number: JP3636546B2
Application number: JP14719596A
Authority: JP
Inventors: 直也網野
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2016-06-10
Also published as: JPH09328577A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの転動抵抗を実質的に悪化させずに湿潤路面でのグリップ性能（ウェットグリップ）を向上させたゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェットグリップを上げるためには、路面の凹凸上をタイヤが移動するときのタイヤトレッドゴムの繰り返し変形に対応した周波数でトレッドゴムのヒステリシスロ(tanδ) を大きくする必要がある。また、タイヤの転動抵抗を低減するには（低燃費性の向上）、タイヤの回転速度に対応する周波数でトレッドゴムのヒステリシスロスを低下させることが必要である。粘弾性の温度−周波数換算則によれば、ウェットグリップは数１０Ｈz の周波数で０℃付近の tanδと対応し、タイヤの転動抵抗は数１０Ｈz の周波数で６０℃付近の tanδと対応することになる。
【０００３】
従来、ウェットグリップを向上させるために、ポリマーとして高スチレン含有率のスチレン−ブタジエン共重合ゴムを使用し、小粒子径カーボンブラックおよび石油系軟化剤を高充填することが一般に行われていた。しかし、このような配合では、数１０Ｈz の周波数で０℃付近の tanδを上昇させるが、６０℃付近の tanδも大きくなるためタイヤの転動抵抗を悪化させてしまう（転動抵抗が大きくなる）という点で問題があった。
【０００４】
また、クマロンインデン樹脂を高グリップ性能が要求される競技用タイヤのトレッド部に使用したり（特開昭６２−１７３５号公報）、ｐ−ｔ−ブチルフェノールアセチレン樹脂をタイヤのトレッド部に使用してグリップ性能を高めようとすることも一般に知られているが（特開平７−７０３７０号公報、特開平７−９０１２４号公報）、この場合、やはりタイヤの転動抵抗が増大してしまう。転動抵抗が大きくなると燃料消費量が増大するので排ガスが多くなって環境衛生上好ましくなく、また、省エネルギーの観点からも問題である。
近年では、ウェットグリップを十分に確保しつつ転動抵抗が極力小さいタイヤが望まれるようになってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤの転動抵抗を実質的に悪化させることなくウェットグリップを向上させたゴム組成物を提供することにある。このゴム組成物は、高運動性能を要求されるタイヤをはじめとし、低燃費性を重視したタイヤ、オールシーズンタイヤなどのトレッドに利用される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴムに対し、ナフサの熱分解によって得られるＣ₅留分とスチレン又はビニルトルエンの共重合樹脂を配合してなることを特徴とする。
このようにジエン系ゴムに対し特定の共重合樹脂を配合したため、上記目的の達成が可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるジエン系ゴムとしては、特に限定されるものではなく、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などの一般のジエン系ゴムを用いればよい。なかでもＮＲ、ＢＲ、又はＳＢＲを用いることが好ましい。
【０００８】
また、本発明では、ナフサの熱分解によって得られるＣ₅留分とスチレン又はビニルトルエンの共重合樹脂を使用する。
このＣ₅留分中には、ペンテン−（１）、ペンテン−（２）、２−メチルブテン−（１）、３−メチルブテン−（１）、２−メチルブテン−（２）等のオレフィン系炭化水素や、２−メチルブタジエン−（１，３）、ペンタジエン−（１，２）、ペンタジエン−（１，３）、３−メチルブタジエン−（１，２）等のジオレフィン系炭化水素等が含まれる。したがって、上記共重合樹脂は、Ｃ₅留分中に含まれるこれらのオレフィン系炭化水素又はジオレフィン系炭化水素と、スチレン又はビニルトルエン（別名メチルスチレン）との共重合樹脂である。ビニルトルエンとしては、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、γ−メチルスチレンのいずれでもよいが、α−メチルスチレンを用いることが好ましい。
【０００９】
配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し前記共重合樹脂５〜６０重量部、好ましくは１０〜４０重量部であるのがよい。この共重合樹脂は、ゴムの軟化剤としても働き、通常ゴムの軟化剤として使用されるアロマ系油などの替わりに用いられる。６０重量部超の配合量では、ゴムのグリーン強度が低下し、加工性を悪化させる可能性があり、また、５重量部未満では十分な効果が得られない。
【００１０】
このようにしてなる本発明のゴム組成物は、必要に応じてカーボンブラック、石油系軟化剤、可塑剤、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤等を含有しても良い。
【００１１】
【実施例】
下記表１および表２に示す配合内容（重量部）でゴム組成物を作製し（実施例１〜４、比較例１〜１０）、下記によりtanδ（０℃）、tanδ（６０℃）、３０％モジュラス（ＭＰａ）、および耐摩耗性を測定し評価した。この結果を表１および表２に示す。
【００１２】
tan δ（０℃）、 tan δ（６０℃）：
粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所（株）製）を用い、温度０℃あるいは６０℃、歪率１０±２％、周波数２０Ｈz の条件で測定した。この結果を比較例１および比較例６を１００とする指数で表示した。 tanδ（０℃）は数値が大きい方がウェットグリップが優れている。 tanδ（６０℃）は数値が小さい方が転動抵抗がよい（転動抵抗が低い）。
【００１３】
３００％モジュラス（ＭＰａ）：
ＪＩＳＫ６２５１に従って測定した。この結果を比較例１および比較例６を１００とする指数で表示した。数値の大きい方が剛性が高い。
耐摩耗性：
ＪＩＳＫ６２６４の７のランボーン摩耗試験に従って測定した。この結果を比較例１および比較例６を１００とする指数で表示した。数値の大きい方が耐摩耗性に優れている。
【００１４】
【表１】

【００１５】
【表２】

【００１６】
表１において、比較例１はＳＢＲ（ＳＢＲ１５０２）１００重量部に対しアロマ油１８重量部用いた場合であり、実施例１はそのアロマ油の１５重量部を樹脂１で置きかえた場合で、比較例２は樹脂２で置きかえた場合で、比較例３は樹脂３で置きかえた場合である。比較例４はＳＢＲ１００重量部に対しアロマ油３３重量部用いた場合であり、実施例２はそのアロマ油の３０重量部を樹脂１で置きかえた場合で、比較例５は樹脂２で置きかえた場合である。
【００１７】
表２において、比較例６はＮＲ（ＲＳＳ＃１）１００重量部に対しアロマ油１８重量部用いた場合であり、実施例３はそのアロマ油の１５重量部を樹脂１で置きかえた場合で、比較例７は樹脂２で置きかえた場合で、比較例８は樹脂３で置きかえた場合である。
また、表２において、比較例９はＮＲ（ＲＳＳ＃１）１００重量部に対しアロマ油３３重量部用いた場合であり、実施例４はアロマ油の３０重量部を樹脂１で置きかえた場合で、比較例１０は樹脂２で置きかえた場合である。
【００１８】
表１および表２から判るように、本発明のゴム組成物（実施例１〜４）は比較例１〜１０に比し、転動抵抗が実質的に悪化することなく(tanδ（６０℃）が大きくない）、ウェットグリップが高い(tanδ（０℃）が大）。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ジエン系ゴムに対し特定の共重合耐樹脂を配合してゴム組成物を構成したため、タイヤの転動抵抗を実質的に悪化させることなくウェットグリップを向上させることが可能となる。

Claims

ジエン系ゴムに対し、ナフサの熱分解によって得られるＣ_５留分とスチレン又はビニルトルエンの共重合樹脂を配合したゴム組成物。
ジエン系ゴム１００重量部に対し、前記共重合樹脂５〜６０重量部配合した請求項１記載のゴム組成物。
上記ジエン系ゴムが天然ゴム、ブタジエンゴム、又はスチレン−ブタジエン共重合体ゴムである請求項１または２に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
前記ビニルトルエンがα−メチルスチレンである請求項１乃至３のいずれか１項記載のゴム組成物。
前記Ｃ _５留分中が、ペンテン−（１）、ペンテン−（２）、２−メチルブテン−（１）、３−メチルブテン−（１）、２−メチルブテン−（２）等のオレフィン系炭化水素および、２−メチルブタジエン−（１，３）、ペンタジエン−（１，２）、ペンタジエン−（１，３）、３−メチルブタジエン−（１，２）等のジオレフィン系炭化水素を含有する請求項１乃至４のいずれか１項記載のゴム組成物。
請求項１乃至５のいずれか１項記載のゴム組成物からなるタイヤトレッド。